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小學數學建模的方法

發布時間:2021-03-06 16:54:49

小學數學建模怎樣進行

東教育》雜志從2010年下半年起,發起了有關「數學建模」的熱議,竊以為這對當前的數學教學改革具有很大意義。既是「熱議」,當然越熱越好。作為一線教師,俺也想來「議」一下怎樣建模。一、細研課本,找出建模的立足點老師們肯定了解「數學建模」,但數學建模究竟要建「么」,可能並沒有認真的思考過。如何建模?教學實踐中何處有「模」可建?恐怕也不是所有教師都認識得非常清楚的。實際上,老師們在教學的過程中幾乎都在從事著「建模」活動,只是沒有真正認識到罷了。這種自發而非自覺的工作,當然會影響到建模活動的發展和建模教學的價值,這也是數學教師專業發展過程中必須要解決的一個問題。教材中,適宜建模或應以建模思想組織教學活動的內容幾乎「無處不在」。「20以內的進位加法」在教學「滿十加」(見人教版一上教材I粗巧頁「9加幾」例l)的時候,結合情境圖呈現了三種方法:①全部點數:1,2,3,…,12,13,一共13盒;②順次點數:9,10,11,12,13,一共13盒;③湊+加3:先放進l盒湊成10,10+3得13。

㈡ 在小學數學教學中如何建模

數學模型是對某種事物系統的特徵或數量依存關系概括或近似表述的數學結構。數內學中的各種概念容、公式和理論都是由現實世界的原型抽象出來的,從這個意義上講,所有的數學知識都是刻畫現實世界的模型。狹義地理解,數學模型指那些反映了特定問題或特定具體事物系統的數學關系結構,是相應系統中各變數及其相互關系的數學表達。數學建模就是建立數學模型來解決問題的方法。《數學課程標准》安排了「數與代數」「空間與圖形」「統計與概率」「實踐與綜合應用」四塊學習領域,強調學生的數學活動,發展學生的數感、符號感、空間觀念、以及應用意識與推理的能力。這些內容中最重要的部分,就是數學模型。在小學階段,數學模型的表現形式為一系列的概念系統,演算法系統,關系、定律、公理系統等。

㈢ 如何在教學中培養小學生的數學建模思想

數學建模就是用數學語言描述實際現象的過程。這里的實際現象既包涵具體的自然現象比如自由落體現象,也包涵抽象的現象比如顧客對某種商品所取的價值傾向。這里的描述不但包括外在形態,內在機制的描述,也包括預測,試驗和解釋實際現象等內容。
我們也可以這樣直觀地理解這個概念:數學建模是一個讓純粹數學家(指只懂數學不懂數學在實際中的應用的數學家)變成物理學家,生物學家,經濟學家甚至心理學家等等的過程。
數學模型一般是實際事物的一種數學簡化。它常常是以某種意義上接近實際事物的抽象形式存在的,但它和真實的事物有著本質的區別。要描述一個實際現象可以有很多種方式,比如錄音,錄像,比喻,傳言等等。為了使描述更具科學性,邏輯性,客觀性和可重復性,人們採用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象,這種語言就是數學。使用數學語言描述的事物就稱為數學模型。有時候我們需要做一些實驗,但這些實驗往往用抽象出來了的數學模型作為實際物體的代替而進行相應的實驗,實驗本身也是實際操作的一種理論替代。
數學是研究現實世界數量關系和空間形式的科學,在它產生和發展的歷史長河中,一直是和各種各樣的應用問題緊密相關的。數學的特點不僅在於概念的抽象性、邏輯的嚴密性,結論的明確性和體系的完整性,而且在於它應用的廣泛性,進入20世紀以來,隨著科學技術的迅速發展和計算機的日益普及,人們對各種問題的要求越來越精確,使得數學的應用越來越廣泛和深入,特別是在即將進入21世紀的知識經濟時代,數學科學的地位會發生巨大的變化,它正在從國或經濟和科技的後備走到了前沿。經濟發展的全球化、計算機的迅猛發展,數學理倫與方法的不斷擴充使得數學已經成為當代高科技的一個重要組成部分和思想庫,數學已經成為一種能夠普遍實施的技術。培養學生應用數學的意識和能力已經成為數學教學的一個重要方面。
應用數學去解決各類實際問題時,建立數學模型是十分關鍵的一步,同時也是十分困難的一步。建立教學模型的過程,是把錯綜復雜的實際問題簡化、抽象為合理的數學結構的過程。要通過調查、收集數據資料,觀察和研究實際對象的固有特徵和內在規律,抓住問題的主要矛盾,建立起反映實際問題的數量關系,然後利用數學的理論和方法去分折和解決問題。這就需要深厚扎實的數學基礎,敏銳的洞察力和想像力,對實際問題的濃厚興趣和廣博的知識面。數學建模是聯系數學與實際問題的橋梁,是數學在各個領械廣泛應用的媒介,是數學科學技術轉化的主要途徑,數學建模在科學技術發展中的重要作用越來越受到數學界和工程界的普遍重視,它已成為現代科技工作者必備的重要能力之。為了適應科學技術發展的需要和培養高質量、高層次科技人才,數學建模已經在大學教育中逐步開展,國內外越來越多的大學正在進行數學建模課程的教學和參加開放性的數學建模競賽,將數學建模教學和競賽作為高等院校的教學改革和培養高層次的科技人才的個重要方面,現在許多院校正在將數學建模與教學改革相結合,努力探索更有效的數學建模教學法和培養面向21世紀的人才的新思路,與我國高校的其它數學類課程相比,數學建模具有難度大、涉及面廣、形式靈活,對教師和學生要求高等特點,數學建模的教學本身是一個不斷探索、不斷創新、不斷完善和提高的過程。為了改變過去以教師為中心、以課堂講授為主、以知識傳授為主的傳統教學模式,數學建模課程指導思想是:以實驗室為基礎、以學生為中心、以問題為主線、以培養能力為目標來組織教學工作。通過教學使學生了解利用數學理論和方法去分折和解決問題的全過程,提高他們分折問題和解決問題的能力;提高他們學習數學的興趣和應用數學的意識與能力,使他們在以後的工作中能經常性地想到用數學去解決問題,提高他們盡量利用計算機軟體及當代高新科技成果的意識,能將數學、計算機有機地結合起來去解決實際問題。數學建模以學生為主,教師利用一些事先設計好問題啟發,引導學生主動查閱文獻資料和學習新知識,鼓勵學生 積極開展討論和辯論,培養學生主動探索,努力進取的學風,培養學生從事科研工作的初步能力,培養學生團結協作的精神、形成一個生動活潑的環境和氣氛,教學過程的重點是創造一個環境去誘導學生的學習慾望、培養他們的自學能力,增強他們的數學素質和創新能力,提高他們的數舉素質,強調的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結果。接受參加數學建模競賽賽前培訓的同學大都需要學習諸如數理統計、最優化、圖論、微分方程、計算方法、神經網路、層次分析法、模糊數學,數學軟體包的使用等等「短課程」(或講座),用的學時不多,多數是啟發性的講一些基本的概念和方法,主要是靠同學們自己去學,充分調動同學們的積極性,充分發揮同學們的潛能。

㈣ 求問如何培養小學生的數學建模能力

課改︸全方儉的機會,讓學生真正體會探究的過程,掌握建模的方法。四、拓展運用,形成建模的能力人的認識過程是由感性到理性再到感性循環往復、螺旋上升的過程。從具體的問題經歷抽象提煉初步構建起相應的數學模型,並不是學生認識的終結,還要組織學生將數學模型進行適度的生成、拓展和重塑,派生出新的數學模型,最終讓學生形成主動建模的能力。如初步建立起來的「植樹問題」的模型,它是通過「棵數」與「間隔」來研究問題、解決問題,而建立起來的。但建立模型的過程中不可能將所有的同類事物列舉窮盡,教師要帶領學生繼續擴展考察的范圍,分析當前情境數據變化時所用模型是否穩課改平台數學建模,就是要把現實生活中具體實體內所包含的數學知識、數學規律抽象出來,構成數學模型,根據數學規律進行推理求解,得出數學上的結論,返回解釋驗證,以求得實際問題的合理解決。簡而言之,就是將一類數學問題概括成一種模型來學習,以達到解決實際問題的目的。在小學階段,數學模型的表現形式為一系列的概念、演算法、關系、定律、公式等,可以說,學生學習知識的過程,實際上是對一系列數學模型的理解、把握的過程。

㈤ 數學建模思想在小學數學教學中如何滲透

在《數學課程標准》我們發現這樣一句話——「讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型並進行解釋與應用的過程,進而使學生獲得對數學理解的同時,在思維能力、情感態度與價值觀等多方面得到進步和發展。」,這實際上就是要求把學生學習數學知識的過程當做建立數學模型的過程,並在建模過程中培養學生的數學應用意識,引導學生自覺地用數學的方法去分析、解決生活中的問題。明確要求教師在教學中引導學生建立數學模型,不但要重視其結果,更要關注學生自主建立數學模型的過程,讓學生在進行探究性學習的過程中科學地、合理地、有效地建立數學模型。
一、數學模型的概念
數學模型是對某種事物系統的特徵或數量依存關系概括或近似表述的數學結構。數學中的各種概念、公式和理論都是由現實世界的原型抽象出來的,從這個意義上講,所有的數學知識都是刻畫現實世界的模型。狹義地理解,數學模型指那些反映了特定問題或特定具體事物系統的數學關系結構,是相應系統中各變數及其相互關系的數學表達。數學建模就是建立數學模型來解決問題的方法。《數學課程標准》安排了「數與代數」「空間與圖形」「統計與概率」「實踐與綜合應用」四塊學習領域,強調學生的數學活動,發展學生的數感、符號感、空間觀念、以及應用意識與推理的能力。這些內容中最重要的部分,就是數學模型。在小學階段,數學模型的表現形式為一系列的概念系統,演算法系統,關系、定律、公理系統等。
二、小學數學教學滲透數學建模思想的可行性
數學模型不僅為數學表達和交流提供有效途徑,也為解決現實問題提供重要工具,可以幫助學生准確、清晰地認識、理解數學的意義。在小學數學教學活動中,教師應採取有效措施,加強數學建模思想的滲透,提高學生的學習興趣,培養學生用數學意識以及分析和解決實際問題的能力。數學在本質上就是在不斷的抽象、概括、模式化的過程中發展和豐富起來的。數學學習只有深入到「模型」、「建模」的意義上,才是一種真正的數學學習。這種「深入」,就小學數學教學而言,更多地是指用數學建模的思想和精神來指導著數學教學,「從學生已有的生活經驗出發,讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型並進行解釋與運用的過程,進而使學生獲得對數學的理解的同時,在思維能力、情感態度與價值觀等多方面得到進入和發展。」
三、小學生如何形成自己的數學建模
數學來源於生活,又服務於生活,因此,要將現實生活中發生的與數學學習有關的素材及時引入課堂,要將教材上的內容通過生活中熟悉的事例,以情境的方式在課堂上展示給學生,描述數學問題產生的背景。情景的創設要與社會生活實際、時代熱點問題、自然、社會文化等與數學問題有關的各種因素相結合,讓學生感到真實、新奇、有趣、可操作,滿足學生好奇好動的心理要求。這樣很容易激發學生的興趣,並在學生的頭腦中激活已有的生活經驗,也容易使學生用積累的經驗來感受其中隱含的數學問題,從而促使學生將生活問題抽象成數學問題,感知數學模型的存在。
四、參與探究,主動建構數學模型
數學家華羅庚通過多年的學習、研究經歷總結出:對書本中的某些原理、定律、公式,我們在學習的時候不僅應該記住它的結論、懂得它的道理,而且還應該設想一下人家是怎樣想出來的,怎樣一步一步提煉出來的。只有經歷這樣的探索過程,數學的思想、方法才能沉積、凝聚,從而使知識具有更大的智慧價值。動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數學的重要方式。學生的數學學習活動應當是一個主動、活潑的、生動和富有個性的過程。因此,在教學時我們要善於引導學生自主探索、合作交流,對學習過程、學習材料、學習發現主動歸納、提升,力求建構出人人都能理解的數學模型。
教師給學生提供多個圓柱、長方體、正方體和圓錐空盒(其中圓柱和圓錐有等底等高關系的、有不等底不等高關系的,圓錐與其他形體沒有等底或等高關系)、沙子等學具,學生分小組動手實驗。
在上述教學過程中,教師提供豐富的實驗材料,學生需要從中挑選出解決問題必須的材料進行研究。學生的問題不是一步到位的,通過不斷地猜測、驗證、修訂實驗方案,再猜測、再驗證這樣的過程,逐步過渡到復雜的、更一般的情景,學生在主動探索嘗試過程中,進行了再創造學習,以抽象概括方式自主總結出圓錐體積計算公式。這一環節的設計,不僅發展了學生的策略性知識,同時讓學生經歷猜測與驗證、分析與歸納、抽象與概括的數學思維過程。學習過程中學生有時獨立思考,有時小組合作學習,有時是獨立探索和合作學習相結合,學生在新知探索中充分體驗了數學模型的形成過程。
五、解決問題,拓展應用數學模型
用所建立的數學模型來解答生活實際中的問題,讓學生能體會到數學模型的實際應用價值,體驗到所學知識的用途和益處,進一步培養學生應用數學的意識和綜合應用數學知識解決問題的能力,讓學生體驗實際應用帶來的快樂。解決問題具體表現在兩個方面:一是布置數學題作業,如基本題、變式題、拓展題等;二是生活題作業,讓學生在實際生活中應用數學。通過應用真正讓數學走入生活,讓數學走近學生。用數學知識去解決實際問題的同時拓展數學問題,培養學生的數學意識,提高學生的數學認知水平,又可以促進學生的探索意識、發現問題意識、創新意識和實踐意識的形成,使學生在實際應用過程中認識新問題,同化新知識,並構建自己的智力系統。
這一問題的設計既考慮與學生生活的真實情景相結合,又能引起學生的猜測、估計、操作、觀察、思考等具體的學習活動,並能使學生在具體的學習活動中學會搜集資料、分析問題。在解決實際問題中,學生需要搜集大量的信息,並從信息中剔除無用信息,留下有用信息,構建起數學模型,並運用數學模型進行計算、解決問題。在這一過程中,學生易於形成實事求是的態度以及進行質疑和獨立思考的習慣,激發學生的創新精神。因此,我們在教學過程中,應注重學生建模思想的形成與運用。
綜上所述,小學數學建模思想的形成過程是一個綜合性的過程,是數學能力和其他各種能力協同發展的過程。在數學教學過程中進行數學建模思想的滲透,不僅可以使學生體會到數學並非只是一門抽象的學科,而且可以使學生感覺到利用數學建模的思想結合數學方法解決實際問題的妙處,進而對數學產生更大的興趣。通過建模教學,可以加深學生對數學知識和方法的理解和掌握,調整學生的知識結構,深化知識層次。同時,培養學生應用數學的意識和自主、合作、探索、創新的精神,為學生的終身學習、可持續發展奠定基礎。因此在數學課堂教學中,教師應逐步培養學生數學建模的思想、方法,形成學生良好的思維習慣和用數學的能力。

㈥ 如何開展好小學數學建模教學

東教育》來雜志從2010年下半年自起,發起了有關「數學建模」的熱議,竊以為這對當前的數學教學改革具有很大意義.既是「熱議」,當然越熱越好.作為一線教師,俺也想來「議」一下怎樣建模.一、細研課本,找出建模的立足點老師們肯定了解「數學建模」,但數學建模究竟要建「么」,可能並沒有認真的思考過.如何建模?教學實踐中何處有「模」可建?恐怕也不是所有教師都認識得非常清楚的.實際上,老師們在教學的過程中幾乎都在從事著「建模」活動,只是沒有真正認識到罷了.這種自發而非自覺的工作,當然會影響到建模活動的發展和建模教學的價值,這也是數學教師專業發展過程中必須要解決的一個問題.教材中,適宜建模或應以建模思想組織教學活動的內容幾乎「無處不在」.「20以內的進位加法」在教學「滿十加」(見人教版一上教材I粗巧頁「9加幾」例l)的時候,結合情境圖呈現了三種方法:①全部點數:1,2,3,…,12,13,一共13盒;②順次點數:9,10,11,12,13,一共13盒;③湊+加3:先放進l盒湊成10,10+3得13.

㈦ 淺議小學數學教學中如何促進有效建模

在《數學課程標准》我們發現這樣一句話——「讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型並進行解釋與應用的過程,進而使學生獲得對數學理解的同時,在思維能力、情感態度與價值觀等多方面得到進步和發展。」,這實際上就是要求把學生學習數學知識的過程當做建立數學模型的過程,並在建模過程中培養學生的數學應用意識,引導學生自覺地用數學的方法去分析、解決生活中的問題。明確要求教師在教學中引導學生建立數學模型,不但要重視其結果,更要關注學生自主建立數學模型的過程,讓學生在進行探究性學習的過程中科學地、合理地、有效地建立數學模型。
一、數學模型的概念
數學模型是對某種事物系統的特徵或數量依存關系概括或近似表述的數學結構。數學中的各種概念、公式和理論都是由現實世界的原型抽象出來的,從這個意義上講,所有的數學知識都是刻畫現實世界的模型。狹義地理解,數學模型指那些反映了特定問題或特定具體事物系統的數學關系結構,是相應系統中各變數及其相互關系的數學表達。數學建模就是建立數學模型來解決問題的方法。《數學課程標准》安排了「數與代數」「空間與圖形」「統計與概率」「實踐與綜合應用」四塊學習領域,強調學生的數學活動,發展學生的數感、符號感、空間觀念、以及應用意識與推理的能力。這些內容中最重要的部分,就是數學模型。在小學階段,數學模型的表現形式為一系列的概念系統,演算法系統,關系、定律、公理系統等。
二、小學數學教學滲透數學建模思想的可行性
數學模型不僅為數學表達和交流提供有效途徑,也為解決現實問題提供重要工具,可以幫助學生准確、清晰地認識、理解數學的意義。在小學數學教學活動中,教師應採取有效措施,加強數學建模思想的滲透,提高學生的學習興趣,培養學生用數學意識以及分析和解決實際問題的能力。數學在本質上就是在不斷的抽象、概括、模式化的過程中發展和豐富起來的。數學學習只有深入到「模型」、「建模」的意義上,才是一種真正的數學學習。這種「深入」,就小學數學教學而言,更多地是指用數學建模的思想和精神來指導著數學教學,「從學生已有的生活經驗出發,讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型並進行解釋與運用的過程,進而使學生獲得對數學的理解的同時,在思維能力、情感態度與價值觀等多方面得到進入和發展。」
三、小學生如何形成自己的數學建模
數學來源於生活,又服務於生活,因此,要將現實生活中發生的與數學學習有關的素材及時引入課堂,要將教材上的內容通過生活中熟悉的事例,以情境的方式在課堂上展示給學生,描述數學問題產生的背景。情景的創設要與社會生活實際、時代熱點問題、自然、社會文化等與數學問題有關的各種因素相結合,讓學生感到真實、新奇、有趣、可操作,滿足學生好奇好動的心理要求。這樣很容易激發學生的興趣,並在學生的頭腦中激活已有的生活經驗,也容易使學生用積累的經驗來感受其中隱含的數學問題,從而促使學生將生活問題抽象成數學問題,感知數學模型的存在。
四、參與探究,主動建構數學模型
數學家華羅庚通過多年的學習、研究經歷總結出:對書本中的某些原理、定律、公式,我們在學習的時候不僅應該記住它的結論、懂得它的道理,而且還應該設想一下人家是怎樣想出來的,怎樣一步一步提煉出來的。只有經歷這樣的探索過程,數學的思想、方法才能沉積、凝聚,從而使知識具有更大的智慧價值。動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數學的重要方式。學生的數學學習活動應當是一個主動、活潑的、生動和富有個性的過程。因此,在教學時我們要善於引導學生自主探索、合作交流,對學習過程、學習材料、學習發現主動歸納、提升,力求建構出人人都能理解的數學模型。
教師給學生提供多個圓柱、長方體、正方體和圓錐空盒(其中圓柱和圓錐有等底等高關系的、有不等底不等高關系的,圓錐與其他形體沒有等底或等高關系)、沙子等學具,學生分小組動手實驗。
在上述教學過程中,教師提供豐富的實驗材料,學生需要從中挑選出解決問題必須的材料進行研究。學生的問題不是一步到位的,通過不斷地猜測、驗證、修訂實驗方案,再猜測、再驗證這樣的過程,逐步過渡到復雜的、更一般的情景,學生在主動探索嘗試過程中,進行了再創造學習,以抽象概括方式自主總結出圓錐體積計算公式。這一環節的設計,不僅發展了學生的策略性知識,同時讓學生經歷猜測與驗證、分析與歸納、抽象與概括的數學思維過程。學習過程中學生有時獨立思考,有時小組合作學習,有時是獨立探索和合作學習相結合,學生在新知探索中充分體驗了數學模型的形成過程。
五、解決問題,拓展應用數學模型
用所建立的數學模型來解答生活實際中的問題,讓學生能體會到數學模型的

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